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基于熱熔融浸漬工藝的汽車零件用紅麻纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

研究了天然紅麻纖維等長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的機(jī)械性能。其與鋼、鋁及玻璃纖維材料相比，在具備相同機(jī)械性能的同時(shí)，可降低成本，便于回收。該材料主要應(yīng)用于車輛保險(xiǎn)杠等部件。

在制造浸漬紅麻纖維過(guò)程中，采用了熱熔融浸漬工藝，該工藝過(guò)程如圖1所示。該工藝中，紅麻纖維粗紗替代合成玻璃纖維，通過(guò)模具制成聚丙烯浸漬的紅麻纖維，再通過(guò)手工絞合在一起，以增加其強(qiáng)度。通過(guò)加熱模具將絞合的纖維進(jìn)行樹(shù)脂浸漬，紅麻纖維加熱至140℃，通過(guò)拉伸擠壓后降溫，切成長(zhǎng)11mm、直徑約3mm的形狀，該材料作為注射成型工藝原材料需保證纖維特定方向。

測(cè)試并對(duì)比分析了絞合紅麻纖維強(qiáng)化熱塑性塑料與玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性塑料的拉伸強(qiáng)度、彈性模量、沖擊強(qiáng)度和可回收性等性能。根據(jù)ASTM D3039標(biāo)準(zhǔn)，采用5組試樣以5mm/min速度進(jìn)行拉伸測(cè)試；根據(jù)ASTMD256-04標(biāo)準(zhǔn)，采用6組試樣進(jìn)行沖擊測(cè)試。結(jié)果表明，與玻璃纖維強(qiáng)化塑料相比，天然纖維強(qiáng)化塑料可提高拉伸性能及回收率，但沖擊性能略低。

本文研究的通過(guò)熱浸漬法制造的乘用車保險(xiǎn)杠紅麻纖維強(qiáng)化復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能，可用于車輛結(jié)構(gòu)件。同時(shí)，還可通過(guò)優(yōu)化材料厚度、梁曲率和加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)參數(shù)提高沖擊性能。

S. Jeyanthi et al. Advances in Engineering, Science and Management (ICAESM), 2012 International Conference.

編譯：李偉